Tabrakan Kosmik Antara Bintang dan Lubang Hitam Ciptakan Supernova

Analisis terbaru menunjukkan bahwa ledakan aneh ini bisa terjadi karena bintang raksasa berusaha menelan lubang hitam. Menurut Alexander Gagliano dari NSF Institute for Artificial Intelligence and Fundamental Interactions, ledakan tersebut dipicu oleh pertemuan katastropik dengan lubang hitam pendamping.

Ini menjadi bukti terkuat sejauh ini bahwa interaksi semacam itu dapat benar-benar meledakkan sebuah bintang. Biasanya supernova terjadi karena kematian bintang masif atau ledakan termonuklir pada katai putih, dan fenomena ini cukup umum dengan ratusan peristiwa teramati setiap tahun di alam semesta. Namun, kasus SN 2023zkd memberi gambaran berbeda tentang bagaimana ledakan bintang bisa terjadi.

Saat pertama kali diamati, SN 2023zkd terlihat seperti supernova pada umumnya, dengan kilatan cahaya awal yang tercatat oleh Zwicky Transient Facility. Namun pada Januari 2024, sebuah alat yang dirancang untuk mendeteksi peristiwa langka menandai ledakan ini sebagai objek yang patut ditinjau ulang.

Data dari berbagai observatorium menunjukkan kurva cahaya khas supernova yang perlahan meredup. Lalu terjadi sesuatu yang mengejutkan. Sekitar 240 hari setelah ditemukan, cahaya SN 2023zkd kembali terang hampir setara dengan kilatan awal supernova.

Kondisi di mana supernova kembali terang jarang terjadi, sehingga Gagliano dan rekan-rekannya menelusuri data arsip untuk mencari petunjuk. Mereka memanfaatkan pembelajaran mesin (machine learning) agar bisa menangkap pola halus yang mungkin terlewat oleh pengamatan manusia.

Dari analisis ini, terungkap bahwa selama lebih dari empat tahun sebelum ledakan, objek tersebut terus menunjukkan peningkatan kecerahan yang disertai fluktuasi tidak biasa. Perilaku jangka panjang seperti ini tidak lazim ditemukan pada bintang yang sedang mendekati akhir hidupnya, sehingga memberi sinyal bahwa ada mekanisme lain yang bekerja di balik peristiwa SN 2023zkd.

Skenario yang paling sesuai dengan pengamatan menunjukkan adanya bintang masif yang sedang sekarat dan sebuah objek kompak, kemungkinan besar lubang hitam, yang terikat dalam orbit rapat. Saat keduanya saling mengitari dalam lintasan yang terus menyusut, bintang mulai kehilangan banyak massanya dan memancarkan cahaya.

Pada akhirnya, jarak antara keduanya semakin dekat hingga bintang berusaha menarik lubang hitam dengan gaya gravitasinya. Namun, tarikan balik dari lubang hitam justru menekan bintang dengan sangat kuat hingga memicu ledakan supernova.

Para peneliti menafsirkan bahwa puncak cahaya pertama berasal dari ledakan supernova yang menghantam gas berdensitas rendah di sekitar sistem. Puncak kedua muncul lebih lambat, saat material bintang yang terlempar dalam tahun-tahun terakhir kehidupannya bertabrakan dengan energi ledakan, menghasilkan cahaya yang kembali meningkat.

Fluktuasi aneh sebelum ledakan mendukung gambaran adanya sistem yang terganggu oleh kehadiran lubang hitam. Fenomena ini bukan sesuatu yang mustahil, karena lubang hitam memiliki gravitasi setara dengan bintang bermassa sama.

Bedanya, lubang hitam jauh lebih kompak, sehingga objek lain dapat masuk lebih dekat ke medan gravitasinya, hingga berada di dalam jangkauan tarikan ekstrem yang memicu ketidakstabilan bintang.

Sebagai perbandingan, Matahari memiliki diameter sekitar 1,4 juta kilometer, sedangkan horizon peristiwa lubang hitam dengan massa setara hanya sekitar 6 kilometer. Jika bintang dalam sistem biner memiliki massa lebih besar daripada lubang hitam, maka bintang dapat menarik lubang hitam ke dalam dirinya, hingga akhirnya tarikan ekstrem lubang hitam memicu kehancuran bintang.

Ada juga kemungkinan skenario sebaliknya, di mana lubang hitam sepenuhnya menelan bintang sebelum ledakan terjadi. Kedua kemungkinan tetap menghasilkan tabrakan dengan material di sekitar sistem, dan pada akhirnya berujung pada terbentuknya lubang hitam yang lebih besar.

Fenomena ini menunjukkan betapa dahsyatnya peristiwa kosmik ketika bintang dan lubang hitam saling berinteraksi. Meski detail mekanismenya masih terus diteliti, bisa dipastikan setiap tabrakan semacam ini membantu ilmuwan memahami evolusi lubang hitam dan dinamika ekstrem di alam semesta.

Referensi

Berry, Auburn R., Samuel T. Ruzzene, Emily I. Ostrander, Kendra N. Wegerson, Nathalie O Fersiva, Madeleine F. Stone, Whitney B. Valenti, et al. “The Non-Nutritive sweetner erythritol adversely affects brain microvascular endothelial cell function.” Journal of Applied Physiology, June 3, 2025.